Fotos aus offenen Quellen
Heute gibt es für Sie ein Dutzend wissenschaftlicher Experimente, die Vielleicht werden sie unser Leben in den kommenden Jahrzehnten zum Besseren verändern. Sehr bald werden wir die Früchte davon genießen können wissenschaftliche Forschung.
Die Implantation intelligenter Mikrokapseln in den Menschen der Körper
Fotos von offen Quellen Die Implantation von Nanokapseln ist in vollem Gange
Dieses Gerät wurde im NASA Research Center erfunden Kalifornien Es ist eine Kohlenstoffnanoröhre, die kann unter die Haut implantiert werden. Stellen Sie sich eine intelligente Mikrokapsel vor in den menschlichen Körper eingenäht, der lebenswichtig in das Blut injiziert das Medikament, das für den Einzelnen zum richtigen Zeitpunkt und zum notwendigen Zeitpunkt notwendig ist Dosen. Ein solches Gerät kann Hunderttausende von Kranken retten, die ständig Medikamente einnehmen müssen. Zum Beispiel, wenn Zellen von Langerhans-Inseln in Nanoröhren platziert werden dann aus der Bauchspeicheldrüse, die normalerweise Insulin produziert Sie können zur Behandlung von Diabetes eingesetzt werden. Eine der Modifikationen davon Das Instrument soll von Astronauten implantiert werden. Die Idee ist dass Nanoröhren biologisches Material (lebende Zellen) enthalten, Dies reagiert beispielsweise auf eine Zunahme der Strahlung während des Einblitzens Die Sonne setzt auch ein Medikament frei, das den Körper des Kosmonauten schützt. Zellen in Nanoröhren befindliche können gentechnisch verändert werden so dass sie die erforderlichen Substanzen als Reaktion auf produzieren Umweltveränderungen. Schützen Sie eine Person vor Strahlung Beispielsweise ist das G-CSF-Protein eine Substanz, die bereits in verwendet wird Strahlentherapie für Krebspatienten. Kohlenstoffnanoröhren müssen haben Poren, die das Wachstum und die Teilung von Zellen ermöglichen, und ein Medikament – im Host auffallen. Jetzt werden Kapseln getestet Tiere. In naher Zukunft werden die Wissenschaftler jedoch weiter experimentieren Freiwillige.
CO2-absorbierende Maschinen Atmosphäre
Foto von Open-Source-Fabrik zur Verarbeitung von Kohlendioxid (Kanada)
Der bevorstehende Klimawandel auf dem Planeten wurde schon lange diskutiert. Ebenen der Gesellschaft. Die Hauptursache für die globale Erwärmung ist Kohlendioxid in großen Mengen von der Industrie produziert Unternehmen und Verkehrssysteme auf der ganzen Welt. Kanadische Firma Carbon Engineering hofft, mit Chemikalien einen Unterschied machen zu können Extraktion dieses Gases aus der Atmosphäre. Erfunden von Firmenspezialisten Das Gerät kann Luft ansaugen und durch die Lösung leiten Hydroxide. Infolgedessen wird Kohlendioxid zu fester Kohlenstoffrückstand – Kohlendioxid. Und das ist schon möglich Verwenden Sie es für industrielle Zwecke oder vergraben Sie es einfach im Boden. In Letztes Jahr haben wir dieses Gerät getestet, das 500 funktionierte Stunden, erfolgreich Kohlendioxid aus der Luft zu entfernen. Weiter Das Experiment wird mehrere tausend Stunden dauern. Ingenieure interessiert, wie das Gerät auf verschiedene Wetterbedingungen reagiert Bedingungen. Das Unternehmen hofft, ein kommerzielles Pilotprojekt entwickeln zu können im Jahr 2013. Jedes der Module des Geräts ähnelt einem Riesen Kühlturm eines Kernkraftwerks und wird in der Lage sein, 1 Million Tonnen zu fördern Kohlendioxid aus der Atmosphäre pro Jahr. Unsere Zivilisation produziert Jährlich werden 30 Milliarden Tonnen dieses Gases, dh Arbeit, benötigt 30.000 Module, um die Auswirkungen vollständig zu neutralisieren Menschheit auf dem Klima des Planeten.
Lösung des Problems der Supraleiter
Fotos von offen Quellen Die Zukunft der Elektrizität sind Supraleiter
Die Zukunft der Übertragung und Speicherung liegt in Supraleitern Strom. Diese Materialien sind sehr niedrig, fast Null Widerstand. Sie können bei der Herstellung von Kabeln und verwendet werden Batterien für Energiesysteme. Aber das Problem ist das Alle derzeit bekannten Supraleiter sind solche nur für sehr niedrige Temperaturen: weniger als –163 ° C. Daher müssen sie gekühlt werden und es ist gut zu isolieren, was an sich sehr teuer ist. Ist erforderlich Finden Sie Materialien, die höher supraleitend sind Temperaturen. Und das liegt bereits in der Kompetenz der Quantenphysik und ihres Komplexes Gesetze zum Verhalten subatomarer Teilchen. Lösung jenseits der Macht moderner Computer. Aber Wissenschaftler des Nationalen Das US-Institut für Standards und Technologie hat ein Quantum entwickelt Stimulator “- ein Computersystem, das Forschern helfen wird planen und stimulieren Interaktionen zwischen Quantenteilchen und lesen Sie einfach die Ergebnisinformationen diese Wechselwirkungen. Somit ist es möglich, bekannte zu vergleichen Supraleiter mit anderen Materialien und schauen unter ihnen geeignet.
Schaffung eines einzigen Modells aller Gesetze und Phänomene in Physik
Foto aus offenen Quellen Der Large Hadron Collider wird miteinander verknüpft alle physikalischen Gesetze und Phänomene
Standardmodell der Teilchenphysik jetzt ist das beste System zum Verständnis des Verhaltens subatomarer Partikel Substanzen. Sie kann jedoch die Phänomene der Schwerkraft und nicht erklären Expansion des Universums mit zunehmender Geschwindigkeit. Erstellen eines einzelnen Modells, das alle bekannten Modelle abdeckt physikalische Phänomene in der Natur werden ein heller Durchbruch in der Wissenschaft, vergleichbar mit der Entwicklung der Quantentheorie. Basierend auf der Quantentheorie Laser, mikroelektronische Geräte, ultrapräzise Arbeit jetzt Stunden lang werden unzerbrechliche Codes erstellt, dh viele Dinge, die nicht gerade sind dachte, bis eine Theorie formuliert wurde. Wie kann Abweichung der uns umgebenden Realität von den Vorhersagen des Standards Modelle? Die Antwort erscheint nach den Experimenten am Big Hadron Collider – ein riesiger Teilchenbeschleuniger. Er arbeitet mit hohe Energien. Darin gibt es eine Kollision von Partikeln – Protonen. Vielversprechender wird die Kollision von Elektronen und sein Positronen, da in diesem Experiment festgestellt werden kann Ändern Sie die Energie jeder Kollision und studieren Sie einfacher Endzustände. Diese Teilchen können jedoch nicht in einem Kreis verteilt werden wie in diesem Fall geben sie ihre Energie in alle Richtungen. Dieses Phänomen ist als Synchrotronstrahlung bekannt. Die Lösung liegt bei Flächen: Sie müssen sie in einer geraden Linie mit linear beschleunigen Beschleuniger. Es ist eine solche Struktur, in der errichtet werden soll in naher Zukunft. Seine Länge wird 50 Kilometer betragen. Baue es kann in Japan, Amerika, der Schweiz oder Russland.
Alzheimer-Krankheit auf Petrischalen
Foto aus offenen Quellen Alzheimer-Krankheit wird lernen, in zu behandeln die nächsten 3-5 Jahre
Es gibt derzeit 26 Millionen Menschen auf der Welt, an Alzheimer leiden. Das ist mehr als die Bevölkerung des Ganzen Australien In Großbritannien gibt es 800.000 solcher Patienten. Erwartet zu Diese Zahlen werden sich bis 2050 verdoppeln. Die Ursache der Krankheit ist immer noch unbekannt und keine wirksame Heilung. Patienten können nur die Lebensqualität leicht verbessern. Zur Untersuchung der Krankheit werden Proben benötigt. Gehirngewebe einer lebenden Person, aber bekommen sie aus offensichtlichen Gründen unmöglich. Und es ist sinnlos, an Tieren zu experimentieren. weil nur Menschen dieser Krankheit ausgesetzt sind. Daher schwierig überschätzen die Bedeutung der Arbeit zweier unabhängiger Forschungsgruppen von den Universitäten in Cambridge und Kalifornien. Sie konnten Gehirnzellen im Labor wachsen lassen und beobachten die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit direkt auf Petrischalen. Erfolgreich Finden Sie heraus, dass die Krankheit mit einer allmählichen Anhäufung beginnt kleine Zellanomalien. Wissenschaftler nahmen die Hautzellen von Patienten auf deren Art krank war, wurden Stammzellen von ihnen erhalten, was sich in jedes andere verwandeln kann, wie zum Beispiel das Gehirn. Ein Sie untersuchen die Wirkung verschiedener Substanzen, um Mittel dafür zu finden die Entwicklung der Krankheit zu stoppen. Forscher hoffen auf Erfolg Abschluss des Projekts in den nächsten drei bis fünf Jahren.
Suche nach außerirdischen Zivilisationen
Foto aus offenen Quellen Verdunkelnde Sterne helfen bei der Erkennung außerirdische Zivilisationen …
Seit 1995, als der erste sonnenähnliche Stern entdeckt wurde mit den ihn umgebenden Planeten – 51 Pegasus und sein Planet Bellerophon – Astrophysiker haben mit der Untersuchung von etwa 760 Planeten für begonnen die Existenz der Zivilisation auf ihnen. Es stellt sich heraus, diese Planeten befindet sich in etwa der gleichen Entfernung von ihren Sonnen wie Erde von ihrer Leuchte, erhalten viel weniger Licht von ihnen und Hitze. Astrophysiker, Professor Webster Cash an der Universität von Colorado schlug ein Gerät zum “Dimmen von Sternen” vor – ein besonderer Raum ein Apparat, der das Licht eines Sterns verdunkeln kann und es erlaubt empfindliche Instrumente des Teleskops, um jeden Planeten zu untersuchen. Das ermöglicht die spektroskopische Untersuchung von Licht aus diesen Planeten zur Bestimmung ihrer chemischen Zusammensetzung und Anwesenheit oder Mangel an Atmosphäre. Sie können auch herausfinden, ob es eine Umgebung gibt Planeten Wasserdampf. Ein wichtiger Biomarker, dh eine Substanz, Über die Gegenwart des Lebens zu sprechen, ist Sauerstoff. Sie versuchen es Forscher finden.
Entwicklung neuer Motoren für den Weltraum Apparate
Foto aus offenen Quellen … und neue Motoren werden es ihnen ermöglichen, zu erreichen für Raumschiffe
Es reicht aus, ein Raumschiff in die Erdumlaufbahn zu bringen eine schwierige Aufgabe. Die Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs sollte 25 betragen mal die Schallgeschwindigkeit. Dies erfordert eine mehrstufige Whopper mit einer großen Menge Kraftstoff an Bord, die wann Eine versehentliche Explosion ähnelt der Explosion einer kleinen Atombombe. Neben dieser Gefahr gibt es auch ein finanzielles Problem. Ähnlich Ein Flug kostet Zehntausende Dollar pro Kilogramm Fracht in der Rakete. Dieser Zustand kann jedoch bald geändert werden. In Das britische Unternehmen Reaction Engines hat ein Mehrwegprodukt entwickelt Skylon unbemanntes Raumschiff ohne die oben genannten Nachteile. Der Schlüssel zum Erfolg dieses Projekts ist Entwicklung der SABRE Space Engine eines völlig neuen Systems, die in zwei Modi arbeiten können: reaktiv (Gasturbinen-) Motor und Raketentriebwerk. Hauptansicht der Brennstoff dafür ist Wasserstoff und das Oxidationsmittel ist Sauerstoff. In Start- und Landezeiten, Sauerstoff gelangt direkt in den Motor aus der Atmosphäre. Und nachdem ich in den Weltraum gegangen bin, intern Tanks mit einem Oxidationsmittel. Nun die Hauptkomponenten des neuen Motoren wurden bereits erstellt und bereiten sich auf eine umfassende vor Tests. Im Falle des Erfolgs und der Durchführung des Projekts die Kosten für die Rücknahme Raumfahrzeuge in die Erdumlaufbahn werden um das 15-50-fache abnehmen. Die maximale Nutzlastmasse, an die geliefert werden kann Skylon Raum wird 12-15 Tonnen für eine Höhe von 300 Kilometern sein und 9,5-10,5 Tonnen – für eine Höhe von 460 Kilometern.
Wachsender “Superweizen”
Fotos von offen Quellen “Super Wheat” werden die gesamte Bevölkerung der Erde ernähren
Um die Weltbevölkerung zu ernähren, braucht es landwirtschaftliche Fläche aus Südamerika. Wissenschaftler versuchen, effektivere Wege zu finden, um Nahrung zu bekommen. Experten aus Weizenertragskonsortium Dieser eine Weg, um dieses Problem zu lösen, besteht darin, abzuleiten “Superweizen” modifizierte Pflanzen, um mehr zu bekommen die Menge an essbarer Biomasse. Entwicklungsziel – erhöhen 50% Ausbeute für 25 Jahre. Aber wie? Mit Hilfe Verbesserung der Wirksamkeit der Photosynthese. Die Photosynthese ist ein Prozess zu Pflanzen gehen, um organische Materie aus zu bilden Kohlendioxid und Wasser im Licht unter Beteiligung der Photosynthese Pigmente (Chlorophyll in Pflanzen, Bakteriochlorophyll und Bakteriorhodopsin in Bakterien). Geplant, um die Effizienz zu steigern von diesem Prozess, der eines der Enzyme beeinflusst, die dafür verantwortlich sind Der erste Schritt in der Photosynthese ist die Kohlenstofffixierung. Hier kannst du Verwenden Sie sowohl biochemische als auch genetische Methoden. Gegeben Das Projekt ist immer noch schlecht finanziert, aber die ersten Experimente sind bereits begann in Mexiko.
Schaffung sicherer Kernkraftwerke
Foto von Open Source Installation eines sicheren Fusionsreaktors ITER
1954 wurde in Obninsk das weltweit erste Kernkraftwerk gebaut Kraftwerk. Die Atomenergie hat seitdem proklamiert eine unerschöpfliche Energiequelle für die Zukunft. Allerdings nach dem berühmten Ereignisse in Tschernobyl und Fukushima, es wurde klar, dass solche Kraftwerke sind eine große Gefahr. In Verbindung mit Dieses Problem entwickelt ein Projekt namens ITER (ITER) – der weltweit größte eingebaute Fusionsreaktor Frankreich durch die gemeinsamen Anstrengungen der Europäischen Union, Indien, China, Südkorea, Russland, USA und Japan. Ein Fusionsreaktor ist viel sicherer Kernreaktor in Bezug auf Strahlung. Anzahl der verwendeten darin sind die radioaktiven Substanzen relativ klein. Energie das kann durch einen Unfall auffallen, ist auch klein und kann nicht führen zur Zerstörung des Reaktors. Das Design des Reaktors ist so, dass Es gibt natürliche Hindernisse für die Verbreitung von radioaktive Substanzen. Beim Entwerfen von ITER Der Strahlenschutz wurde große Aufmerksamkeit geschenkt – wie bei normaler Betrieb und bei möglichen Unfällen. Energie in Es wird während der Fusion von Deuterium- und Tritiumkernen erzeugt (Wasserstoffisotope mit zusätzlichen Neutronen). Dieser Kraftstoff ist sicher da bei der Verwendung keine Kettenreaktion stattfindet. In Das Ergebnis ist keine anhaltende radioaktive Kontamination. Darüber hinaus enthält Meerwasser viel Deuterium, und Tritium ist leicht raus aus Lithium.
Maschinen, die DNA bearbeiten können
Die Möglichkeit, die menschliche DNA zu verändern, beschäftigt Wissenschaftler seit langem und Ärzte auf der ganzen Welt. Da wurde es über Abhängigkeit bekannt verschiedene Krankheiten aus der Sequenz des lebenden Genoms Organismus, viele Gentechnik, Gentechnik und biochemische Studien zur Entwicklung von Behandlungen mit Änderungen an der DNA vorgenommen. Der Beginn vieler Entdeckungen in der Biologie mit Bakterien verbunden. Dies sind relativ einfache Kreaturen, das präsentiert viele grundlegende Prozesse in der menschliche Körper. Bereits mit ihrer Hilfe, industrielle Synthese von Arzneimitteln. Damit Mikroben dienen Wissenschaftler haben gelernt, sich in ihre DNA einzuführen entsprechende Änderungen.
Solche Experimente erfordern jedoch viel Zeit, Mühe und Kosten nicht immer erfolgreich. In naher Zukunft wird das amerikanische Unternehmen LS9 wird die Bevölkerung mit billigem Treibstoff, Medikamenten und vielleicht sogar Essen. All dies wird in Bioreaktoren durchgeführt. basierend auf billigen Rohstoffen – verschiedene organische Abfälle, Holzspäne und so weiter. Einer der Projektmanager George Kirche und Kollegen entwickelten einen neuen Ansatz, um zu erhalten Mikroorganismen mit den erforderlichen Eigenschaften. Neue Technologie benannt MAGE (Multiplexautomated Genomic Engineering), d.h. Mehrfach automatisierte Genomtechnik. Im Kern – ein neues Gerät, das als “Maschine” bezeichnet werden kann Evolution. ”
Damit können Sie 50 Änderungen an der bakteriellen DNA vornehmen zur gleichen Zeit, dh in einem Experiment, um 50 Optionen zu überprüfen. A. Wenn die Auswahl so groß ist, ist es einfacher und schneller, das zu finden, was Sie brauchen. Wissenschaftler suchen jetzt nach “Treibstoff” -keimen, die dies tun synthetisieren verschiedene Kohlenwasserstoffgemische, deren Zusammensetzung ähnlich ist wie Autokraftstoff. Der erste derartige Versuchsaufbau im letzten Jahr in San Francisco gestartet, und es funktioniert bereits chemische Bakterien der ersten Generation. Aus Zuckerrohr sie produzieren Hunderte von Gallonen Biokraftstoffe pro Woche. Das ist Treibstoff Kristallklar und entspricht internationalen Standards.
Die Autoren der Entwicklung glauben, dass das Prinzip der beschleunigten Evolution in Mit der Maschine können Sie solche modifizierten Bakterien erhalten, die wird in großen Mengen billige Nährstoffe synthetisieren Substanzen und verschiedene Medikamente. Exekutive Bill Haywood, Projektleiter von LS9, optimistisch: “Wir werden heilen Frieden. “Ich möchte wirklich glauben, dass es so sein wird.
Irina BAKHLANOVA
Hadron Collider Wasserzeit DNA-Klimaanlagen Russland Sonne USA Kraftwerksentwicklung
